水布垭工区的岩石绿化技术探讨

陈　辉　刘慧明

【摘 要】本文主要针对水布垭工区岩石边坡稳定绿化的方案进行针对性的探讨，前期绿化的指导思想是采取防止坡面侵蚀和抑制坡面崩塌的的措施，后期恢复开发建设施工之前的坡面植被状态，并且美化施工环境。同时该文所积累的经验对同类型的水电站岩石边坡的绿化美化也起到很好的借鉴作用。

【关键词】水布垭；岩石边坡；试验；绿化

Shuibuya Hydropower construction site of the rock green technology seminar

Chen Hui1，Liu Hui-ming2

(1.The Shuibuya project construction company of Qingjiang River Hubei Yichang Hubei 443000;

2.Suzhou City Su Xin investment management company Suzhou Jiangsu 215000)

【Abstract】This article discusses Shuibuyarock slope of the green programme, the early Green Power Plant Construction of the guiding ideology is to prevent and curb the collapse of the slope. The later the green power station construction of the guiding ideology is to resume the slope of vegetation and landscaping of the construction environment. So the experience gained on this type of hydropower stations with rock slope of green landscaping also play a very good reference.

【Key words】Shuibuya；Rock slope；Test；Green

1. 水布垭工程概况

水布垭枢纽位于清江中游巴东县长岭乡三友坪，上距恩施117Km，下距隔河岩水利枢纽91Km，距清江河口153Km，枢纽控制流域面积1080Km²，占全流域面积的65%。水布垭枢纽库长约110余Km，清江流域地势西高东低，山高坡陡，河谷深切，具有明显的山区河流特色，清江流域属亚热带季风气候区，流域内气候温和湿润，雨量丰沛，多年平均气温为13℃~16℃，7月最高平均气温一般为23℃~28℃，1月最低气温为2℃~5℃，极端最高温42.1℃，极端最低温-15.4℃。多年平均降雨量为1440mm，多年平均径流量为141.1亿m³。4~10月暴雨频繁，7月暴雨最多。

大坝座落在NW30°的峡谷河段，顺直河段长度约800m，其上下游河段均为WE方向，河谷断面呈不对称的“U”型，枯水期水面宽约90m，水深1~3m。坝区主要为二叠纪、石炭纪，泥盆纪和志留纪等沉积岩，主要由灰岩、泥灰岩、泥质或炭质页岩以及砂页构成。大坝基岩主要为二叠纪灰岩与页岩的互层结构。

水布垭水电站土石方开挖2663.6万m³，其中石方洞室开挖190.7万m³，坝体填筑1731.9万m³。水布垭工程自2000年初开始施工以来，因修建道路、建设临时设施等因素进行了大量的开挖。根据现场实地查勘的结果，水布垭工地开挖边坡有以下特点：(1)形成的裸露坡面面积很大，坡度普通较陡，表面不平整，甚至有反坡现象存在；(2)岩石破碎不太完整，有松动迹象，地质条件较为复杂，边坡的稳定显得格外重要；(3)在雨水的冲击下，水土流失很严重，工地上已多处出现滑坡和塌方现象，这些地方都急需要整治和处理。

这些无疑给边坡稳定的绿化工作带来的难度。为了防止滑坡、塌方、泥石流等灾害的发生，有必要采取生物措施和工程措施相结合的手段来控制水土流失，美化工地的环境。根据边坡的特点和施工的难易程度，可将水布垭工地分为土质边坡和岩石边坡，岩石边坡又可以概括为以下两种类型：(1)岩石边坡：植被生长条件非常恶劣，边坡太陡，边坡稳定加固技术难度大；(2)岩土边坡：岩石和土壤混合在一起，坡度较大，坡长很长，需要采取边坡稳定加固措施。

2. 绿化指导思想

前期绿化的指导思想是采取防止坡面侵蚀和抑制坡面崩塌的的措施，后期恢复开发建设施工之前的坡面植被状态，并且美化施工环境，主要从以下几个方面考虑：

2．1 施工区规划坚持临时与永久相结合，绿化工程与主体工程同时规划设计，同时施工，同时投产，保护和美化自然环境，建设花园式水电站；

2．2 坡面应该具有一定的倾斜度，大坡对边坡的稳定不利，从美化的角度讲，视野不开阔，环境气氛压抑，会产生严肃、紧迫的感觉。若坡面有一个相对较缓的坡度，则有一种开敞、空旷的感觉。

2．3 确保边坡稳定，使坡面尽量处于稳定状态，确保道路等设施有效地发挥其功能。

2．4 协调周围环境，尽量形成与周围环境相协调的坡面，在恢复自然、恢复植被的基础上，重视园林景观的美化效果。坡面的绿化应与周围山顶、道路的绿化相结合考虑，形成一种自然的绿化景观。陡坡地主要以恢复自然植被为主，为自然植被的演化提供一个良好的基础，使其逐渐向自然界演替；缓坡地以考虑园林景观和植物的美化效果为主。

2．5 在保证边坡稳定和绿化效果的前提下，快速、有效地对坡面进行绿化，实行灌木和草本有机地结合。

2．6 减轻维护管理工作，尽量使之与自然相协调。短期内形成与周围环境相协调的植物群落，长期目标是形成的植物群落可通过自然的演替趋向周围现有的植物群落，并逐步形成稳定的植物群落。

3. 岩石边坡和岩土边坡绿化试验工程

3．1 绿化试验地点。

根据水布垭工程建设公司的指示精神，结合工地现场情况，本次现场绿化试验根据两种类型的边坡，采取不同的方法和施工工艺来进行绿化方案设计。第一种类型选取岩石边坡进行生产性试验，选取试验边坡面积大约1500m²，试验经验收合格后，再进行大面积的施工（以水布垭工区13#路路口岩石边坡为例）；第二种类型选取岩土边坡进行生产性试验，选取试验边坡面积大约3500m²，试验经验收合格后，再进行大面积的施工（以水布垭工区3#岗岩土边坡为例）。

3．2 绿化基础工程。绿化基础工程是为引种植物创造良好的发芽、生长发育条件的工程方法。

3.2.1 供水。植物生长离不开水分，尤其在初期生长的时候，植物根系很难在短时间内深入到基岩裂隙中，故在正式施工之前，必须先期铺设好供水管路，采取滴灌或喷洒方式，定期给植物补充水分，以确保植物生长初期能顺利生长成活。同时，也可解决施工期工地的用水问题。供水管路宜采用直径50mm的水管。

3.2.2 排水。坡面侵蚀、崩塌，大多是由于降水、径流、渗透水、融雪水等原因引起的，必须考虑排水措施对此进行有效的处理，最大程度上防止或减少侵蚀、崩塌的发生。

(1)坡顶排水沟：沿坡顶边缘线外移1m，设置宽1m，高30cm的排水沟，控制溢水、漏水现象发生；

(2)纵向排水沟：坡面太长太宽时，需要在中间设置排水沟进行分流排水，同时也可采取措施将凹型坡面聚集于凹部的水流排走；

(3)坡角排水沟：将坡顶排水沟、纵向排水沟及坡面和地表的径流水排走，避免积水情况发生。

3．3 岩土边坡和岩石边坡绿化工程主要工序及技术参数

3.3.1 岩石边坡施工工序。(1)边坡修整：彻底清除浮碴和明显开裂松石，尤其是有反坡和倒悬石现象存在的坡面。对于坡面起伏很大，要尽可能使之趋于平缓，保证坡留基本在一个平面上，对于坡度很陡的坡面，为了更好地充分地利用土方资源和减缓坡度，拟在一定程度上削陡的坡面，使可达到边坡稳定和安全的目的，又可取得更好的绿化效果。(2)锚杆加固及注浆：坡面岩石比较完整时有用短锚杆；坡面岩石破碎时采用长锚杆。(3)土工网铺设：加筋土工网沿坡面铺设。(4)生长基质配置：将上部坡面削减后多余的土方加入保水保湿剂、缓释性肥料、抗侵蚀剂等土壤改良剂进行搅拌后，配置成植物生长基质。(5)生长基质喷射：将以上生长基质过筛，利用机械设备将植物生长基质喷射到加筋土工网内。(6)植被种子喷播：为了更好发挥植被的护坡和绿化效果。将植被种子和少许生长基质、粘接剂混合搅拌，利用机械设备进行喷播。植被种子包括地被植物种子和草本植物种子。

3.3.2 岩土边坡施工工序。

(1)边坡修整：同上。

(2)锚杆加固及注浆：锚杆采用直径25mmII级螺纹钢，各锚杆之间采用6圆钢筋作加强筋连成网络。锚杆上下间距1m，水平间距2.5m，孔径0.1m，上下各排锚杆呈梅花型布置。锚杆深度必须要穿过坡面不稳定岩层可能的滑动面，根据坡面岩层的具体情况具体对待，一般在1.5m左右。锚杆注浆采用425#普通硅酸盐水泥，水灰比为0.45~0.5。(3)坡面混凝土梁：坡面混凝土梁从下往上平均高度依次递减，形成一个上窄下宽的微坡地形。混凝土梁的剖面形状为直角三角形，梁垂直于混凝土坡面。混凝土梁上下间距1m,最下端高度35cm，高度从下往上依次以5cm的差值递减。现象根据坡面不太平整的情况，可以加以调整。混凝土梁长度依坡面水平长度而定，宽度15~20cm。混凝土采用喷射混凝土，不太规则地方也可采用人工浇筑，水泥：砂：石=1:2.5:2。(4)基本生长基质配合比：初步考虑以水布垭坝区适宜植物生长的粘土为基料，掺和保水保湿剂、缓释性肥料、抗菌素侵蚀剂等土壤改良剂。(5)植物生长基持、质厚度：如果通过灌溉来补充水分，草类可在10cm厚，低矮~中等灌木可在30cm左右土壤厚度下生长发育。从稳定性角度考虑，边坡上应避免种植高大树种。对草本类植物，施工最小厚度为10cm,对灌木类植物，施工最小厚度约为30cm。(6)土工网铺设固定：在每条混凝土梁上每隔50cm插一根小螺栓（混凝土浇注后立刻进行），用塑料绳加以固定。(7)植被种子喷播：植被种子（地被和草本）经过充分混合后，将按照一定的比例与少许生长基质、粘接剂搅拌，后经喷射机喷播到坡面表面，喷射厚度2~3cm。

3．4 试验结果。13#路路口岩石边坡试验效果较好,而3#岗岩土边坡试验效果前期是失败的。分析失败的原因如下：（1）该岩土边坡是一个滑坡体边坡，极度不稳。（2）该岩土边坡是有多处出水点，其中有不少是暗出水点，暗出水点只有在大雨连绵中才往外涌水。该岩土边坡施工后期，恰逢梅雨季节，大量的地表地下水直接导致边坡失稳，试验宣告失败。

在总结了经验，找出了原因以后，针对3#岗岩土边坡进行了一系列的工程治理，在坡面上浇注菱形钢筋混凝土梁，既可以压坡，又可以盛营养土，进行客土喷播。

4. 小结

根据以上对岩石边坡和岩土边坡的试验结果， 我们知道，岩石边坡通过挂网客土喷播，可以起到绿化预期效果，后期的维护跟上去，才能达到绿化的最终目的，目前，岩石边坡绿化技术已经开始在隔河岩水电站厂房高边坡得到应用，并在其他的工程项目上开始推广；岩土边坡的施工需要注意地形地质的具体情况，并且施工前后气象条件的变化常决定绿化工程的成败。

参考文献

［1］ 长江水利委员会，湖北省清江水布垭水利枢纽可行性研究（等同初步设计），1998年.

［2］ 长江水利委员会，湖北省清江水布垭水利枢纽裸露岩石坡面生态工程现场试验方案分析，2000年.

［3］ ［日］山寺喜成等著，罗晶等译，恢复自然环境绿化工程概论，中国科学技术出版社，1997年.

［4］ 日本岩盘绿化工协会，有机质吹付岩盘绿化工法技术资料.

［5］ 水布垭工区1#、2#、3#路开挖施工详图以及施工资料.

［文章编号］1006-7619（2008）09-10-526

［作者简介］陈辉(1977.10- )，男，工程师，三峡大学硕士，现在湖北清江水布垭工程建设公司从事工程项目管理。